一种石墨烯负载铂基合金纳米粒子的催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种石墨烯负载铂基合金纳米粒子的催化剂及其制备方法，具体公开了一种石墨烯负载铂基合金纳米粒子的催化剂，铂基合金纳米粒子为具有核壳结构的纳米颗粒，所述纳米颗粒包含铂基合金的内核以及金属铂外壳，所述金属铂外壳具有凹陷和/或孔洞。本发明专利技术的制备方法简单，催化剂抗中毒能力强，催化效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯负载铂基合金纳米粒子的催化剂及其制备方法
本专利技术属于燃料电池材料领域，具体涉及石墨烯负载铂基合金纳米粒子的催化剂及其制备方法。
技术介绍
随着人类社会的不断发展，能源危机和环境污染已变得尤为突出，人们亟需寻找高效的清洁能源。燃料电池以其能量转化率高、产物无污染而备受关注，而作为燃料电池的一种，直接甲醇燃料电池更是以其比能量高、安全可靠、燃料丰富、易存储等优势被认为是最具有应用前景的新能源之一。尽管直接甲醇燃料电池拥有诸多优势，但其性能距离理论值仍有很大差距，这种差距主要来源于催化层中的催化剂，目前催化剂存在的问题主要有：(1)活性低，反应速率缓慢；(2)常用的铂(Pt)催化剂极易与甲醇氧化的中间产物发生吸附，引起催化剂中毒，使得反应活性位数量减少；(3)Pt利用率较低，极大增加了使用成本。为解决催化剂的上述问题，近年来涌现出了诸多种类的催化剂，大致可以分为Pt基催化剂和非Pt催化剂。目前非Pt催化剂主要有金属碳化物、过渡金属氧化物和非Pt过渡金属合金等，然而这些催化剂仍无法与Pt及Pt基催化剂性能相比，因此现阶段仍主要以P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯负载铂基合金纳米粒子的催化剂，铂基合金纳米粒子为具有核壳结构的纳米颗粒，所述纳米颗粒包含铂基合金的内核以及金属铂外壳，所述金属铂外壳具有凹陷和/或孔洞；/n优选地，所述金属铂外壳具有凹陷和/或孔洞通过电化学去合金方法将石墨烯负载铂基合金纳米颗粒表面的非铂金属去除而获得。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯负载铂基合金纳米粒子的催化剂，铂基合金纳米粒子为具有核壳结构的纳米颗粒，所述纳米颗粒包含铂基合金的内核以及金属铂外壳，所述金属铂外壳具有凹陷和/或孔洞；
优选地，所述金属铂外壳具有凹陷和/或孔洞通过电化学去合金方法将石墨烯负载铂基合金纳米颗粒表面的非铂金属去除而获得。


2.一种石墨烯负载铂基合金纳米粒子的催化剂的制备方法，其包括以下步骤：
1)制备前驱体溶液，将石墨烯分散在水或有机溶剂中，分散均匀后加入多元醇溶液，再加入氯铂酸与非铂金属的盐溶液中，并调节pH值至8以上，形成前驱体溶液；
2)通过微波加热前驱体溶液，获得石墨烯负载铂基合金属纳米颗粒；
3)通过电化学去合金方法将石墨烯负载铂基合金纳米颗粒表面的非铂金属去除，获得石墨烯负载铂基合金纳米粒子的催化剂。


3.根据权利要求1所述的催化剂或权利要求2所述的制备方法，其中，铂基合金为，铜、铁、钴、镍、锰中的一种或多种金属与铂形成的合金，优选地为铜、铁或钴中的一种或多种金属与铂形成的合金，更优选为铜、铁或钴中的一种金属与铂形成的合金。


4.根据权利要求2所述的制备方法，步骤1)中，非铂金属的盐溶液选自氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙雍荣，李佳，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44